專利名稱：液體的蒸發(fā)式冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將如水等的具有蒸發(fā)性的液體即制冷用蒸發(fā)性液體供給 于如制冷部位等的負(fù)荷側(cè)時(shí)，利用其負(fù)壓下的沸騰蒸發(fā)和基于大氣的冷 卻，在所述負(fù)荷側(cè)將所述制冷用蒸發(fā)性液體冷卻至必要的規(guī)定溫度的冷卻 裝置。
背景技術(shù)：
作為先行技術(shù)的專利文獻(xiàn)l，記載如下。 "蒸發(fā)式冷卻裝置具備在低于大氣壓的負(fù)壓下使水等制冷用蒸發(fā)性 液體沸騰蒸發(fā)的蒸發(fā)器；將在該蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸氣用水等冷卻用蒸發(fā)性液 體冷凝的冷凝器；設(shè)置于制冷部位等負(fù)荷側(cè)的制冷用間接式熱交換器；將 大氣空氣作為冷卻源的冷卻用熱交換器；使所述蒸發(fā)器中的制冷用蒸發(fā)性 液體在與所述制冷用間接式熱交換器之間循環(huán)的制冷用循環(huán)機(jī)構(gòu)；以及使 所述冷凝器中的冷卻用蒸發(fā)性液體在與所述冷卻用熱交換器之間循環(huán)的 冷卻用循環(huán)機(jī)構(gòu)，并且，在自所述蒸發(fā)器向所述冷凝器的蒸氣導(dǎo)管中設(shè)置 羅茨式壓縮機(jī)等蒸氣壓縮機(jī)。"在該先行技術(shù)的蒸發(fā)式冷卻裝置中，利用蒸發(fā)器中的沸騰蒸發(fā)將制冷 用蒸發(fā)性液體在所述制冷部位等負(fù)荷側(cè)冷卻至必要的規(guī)定溫度，將利用該 沸騰蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸氣導(dǎo)向冷凝器，利用以大氣空氣為冷卻源的冷卻用蒸發(fā) 性液體冷凝，通過利用蒸氣壓縮機(jī)壓縮在所述蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸氣，將其壓 入冷凝器，能夠使所述蒸發(fā)器和所述冷凝器之間具有比不使用所述蒸氣壓 縮機(jī)的情況大所述壓縮比的量的溫差，因此，即使在作為冷卻源的大氣的 溫度高的狀態(tài)下，也能夠?qū)⒐┙o于負(fù)荷側(cè)的制冷劑用蒸發(fā)性液體的溫度比 大氣的溫度降低與所述壓縮比相當(dāng)?shù)臏夭畹牧俊＠?，作為所述蒸氣壓縮機(jī)使用了羅茨式壓縮機(jī)的情況下，能夠?qū)⒄魵獾膲嚎s比在溫差中設(shè)為約15"C左右，因此，作為所述冷卻用熱交換器的 冷卻源的大氣中的溫度在夏季等中，即使利用該大氣冷卻后的冷卻用蒸發(fā)性液體的溫度即供給于冷湊是器的冷卻用蒸發(fā)性液體的 顯度最高達(dá)至U 32 35°C，也能夠?qū)⒐┙o于負(fù)荷側(cè)的蒸發(fā)性液體可靠地冷卻至約17 20'C的低溫o專利文獻(xiàn)l:日本特開2006 — 97989號(hào)公報(bào)。 發(fā)明內(nèi)容所述先行技術(shù)的蒸發(fā)式冷卻裝置如上所述，將大氣作為冷卻源，但大 氣的溫度在四季中不同，在大氣的溫度變低的冬季等中，冷凝器側(cè)的溫度 有時(shí)比供給于所述制冷部位等負(fù)荷側(cè)的制冷劑用蒸發(fā)性液體的溫度即制 冷劑用蒸發(fā)性液體的負(fù)荷側(cè)中所需的規(guī)定溫度低，這樣，能夠在冷凝器側(cè) 的溫度比負(fù)荷側(cè)所需的規(guī)定溫度即蒸發(fā)器側(cè)的溫度低的狀態(tài)下，將由蒸發(fā) 器產(chǎn)生的蒸氣在不使用所述蒸氣壓縮機(jī)的情況下導(dǎo)向冷凝器而冷凝。但是，在所述先行技術(shù)的蒸發(fā)式冷卻裝置中，在使用逆變器自動(dòng)控制 該蒸氣壓縮機(jī)中的轉(zhuǎn)速，將蒸發(fā)器側(cè)的溫度維持為在負(fù)荷側(cè)所需的規(guī)定溫 度的情況下，及不進(jìn)行所述自動(dòng)控制的情況下的任意情況下，從所述蒸發(fā) 器向冷凝器的蒸氣壓縮機(jī)始終運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，如上所述，在冬季等中，冷凝 器側(cè)的溫度比蒸發(fā)側(cè)的規(guī)定溫度降低的狀態(tài)下，所述蒸氣壓縮機(jī)徒勞地運(yùn) 行，由于該徒勞的運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)成本變高。為了實(shí)現(xiàn)該運(yùn)行成本的降低，在冷凝器的溫度比蒸發(fā)側(cè)的規(guī)定溫度低 的情況下，停止所述蒸氣壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)即可，但在上述結(jié)構(gòu)的情況下，從 蒸發(fā)器向冷凝器的蒸氣的流動(dòng)形成為因所述蒸氣壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止幾乎 閉塞的狀態(tài)，導(dǎo)致蒸發(fā)器中的沸騰蒸發(fā)停止，因此，不能持續(xù)所述蒸發(fā)器 中的沸騰蒸發(fā)引起的制冷用蒸發(fā)性液體的冷卻，甚至制冷用蒸發(fā)性液體的 溫度受到負(fù)荷側(cè)中的熱負(fù)荷而上升，導(dǎo)致供給于負(fù)荷側(cè)的制冷用蒸發(fā)性液 體的溫度不能夠維持在該負(fù)荷側(cè)所需的規(guī)定溫度。本發(fā)明的技術(shù)目的在于提供消除了這些問題的蒸發(fā)式冷卻裝置。為了實(shí)現(xiàn)該技術(shù)問題，技術(shù)方案l如下所述，"一種液體的蒸發(fā)式冷卻裝置，其具備蒸發(fā)器，其使制冷用蒸發(fā)性液體在低于大氣壓的負(fù)壓下沸騰蒸發(fā)；冷凝器，其利用冷卻用蒸發(fā)性液體使由該蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸氣冷凝；制冷用間接式熱交換器，其設(shè)置于負(fù)荷側(cè); 冷卻用熱交換器，其以大氣空氣為冷卻源；制冷用循環(huán)機(jī)構(gòu)，其使所述蒸 發(fā)器中的制冷用蒸發(fā)性液體在與所述制冷用間接式熱交換器之間循環(huán)；冷 卻用循環(huán)機(jī)構(gòu)，其使所述冷凝器中的冷卻用蒸發(fā)性液體在與所述冷卻用熱 交換器之間循環(huán)，并且，在從所述蒸發(fā)器向所述冷凝器的蒸氣導(dǎo)管中設(shè)置 有蒸氣壓縮機(jī)，所述蒸發(fā)式冷卻裝置的特征在于，在所述蒸氣導(dǎo)管設(shè)置有繞過所述蒸氣壓縮機(jī)的旁通蒸氣通路，在該旁 通蒸氣通路設(shè)置有開閉閥，當(dāng)所述冷凝器側(cè)的溫度低于所述蒸發(fā)器側(cè)的溫 度時(shí)，停止所述蒸氣壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且打開所述開閉閥。"技術(shù)方案2以技術(shù)方案1所述的液體的蒸發(fā)式冷卻裝置為基礎(chǔ)，其特 征在于，"根據(jù)所述冷凝器側(cè)的溫度或所述蒸發(fā)器側(cè)的溫度，將所述開閉閥打 開時(shí)的開度控制為在該溫度降低的情況下減小，在該溫度上升的情況下增大。"技術(shù)方案3以技術(shù)方案1所述的液體的蒸發(fā)式冷卻裝置為基礎(chǔ)，其特征在于，"在所述冷卻用循環(huán)機(jī)構(gòu)設(shè)置有繞過所述冷卻用熱交換器的旁通循 環(huán)管路，在該旁通循環(huán)管路設(shè)置有在所述冷凝器側(cè)的溫度低于所述蒸發(fā)器 側(cè)的溫度時(shí)打開的控制閥，根據(jù)冷凝器側(cè)的溫度或所述蒸發(fā)器側(cè)的溫度，將該控制閥打開時(shí)的開度控制為在該溫度降低的情況下增大，在該溫度 上升的情況下減小。" 發(fā)明效果在所述技術(shù)方案l所述的結(jié)構(gòu)中，在冬季等中，因大氣的溫度降低使 得冷凝器側(cè)的溫度降低至低于所述蒸發(fā)器側(cè)的溫度的溫度時(shí)，停止所述蒸 氣壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，由此能夠?qū)崿F(xiàn)溫度低的狀態(tài)下的運(yùn)行成本的降低。另一方面，通過打開繞過所述蒸氣壓縮機(jī)的旁通蒸氣通路中的開閉 閥，在所述蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸氣通過所述旁通蒸氣通路流向冷凝器，因此， 能夠可靠地防止所述蒸發(fā)器中的沸騰蒸發(fā)因所述蒸氣壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止 而停止的情況，并且，能夠使基于所述蒸發(fā)器中的沸騰蒸發(fā)的制冷用蒸發(fā)性液體的冷卻持續(xù)，由此能夠可靠地阻止從所述蒸發(fā)器向負(fù)荷側(cè)供給的制 冷用蒸發(fā)性液體的溫度因所述蒸氣壓縮機(jī)的運(yùn)行停止而超過規(guī)定溫度上 升的情況。其次，通過以所述技術(shù)方案1的記載作為前提，形成技術(shù)方案2中記 載的結(jié)構(gòu)，在冷凝器側(cè)的溫度或所述蒸發(fā)器側(cè)的溫度降低的情況下，所述 開閉閥的開度變小，自蒸發(fā)器流向冷凝器的蒸氣的流量減少，因此，由此 能夠防止溫度向低的一側(cè)降低，另一方面，冷凝器側(cè)的溫度或所述蒸發(fā)器 側(cè)的溫度上升的情況下，開閉閥的開度變大，自蒸發(fā)器流向冷凝器的蒸氣 的流量增加，由此，能夠防止向高的一側(cè)的溫度上升，能夠?qū)⒐┙o于負(fù)荷 側(cè)的制冷用蒸發(fā)性液體的溫度維持在規(guī)定溫度。另外，通過以所述技術(shù)方案1的記載作為前提，形成技術(shù)方案3中記載的結(jié)構(gòu)，所述開閉閥打開的同時(shí)，冷卻用循環(huán)機(jī)構(gòu)中的旁通蒸氣通路中 的控制閥打開，從所述冷凝器向冷卻用熱交換器的冷卻用蒸發(fā)性液體的一 部分經(jīng)由旁通蒸氣通路直接返回所述冷凝器，返回所述冷凝器的冷卻用蒸 發(fā)性液體的溫度上升，因此，所述冷凝器中的冷凝性能降低所述繞過的流、還有，所述控制閥的開度在冷凝器側(cè)的溫度或所述蒸發(fā)器側(cè)的溫度降 低的情況下增大，使得經(jīng)由所述旁通蒸氣通路直接返回所述冷凝器的冷卻 用蒸發(fā)性液體的溫度變高，所述冷凝器中的冷凝性能降低，由此，能夠防 止溫度向低的一側(cè)降低，另一方面，所述控制閥中的開度通過在冷凝器側(cè) 的溫度或所述蒸發(fā)器側(cè)的溫度上升的情況下減小，經(jīng)由所述旁通循環(huán)管路 直接返回所述冷凝器的冷卻用蒸發(fā)性液體的溫度降低，所述冷凝器中的冷 凝性能增加，由此，能夠防止溫度向高的一側(cè)上升，能夠?qū)⒐┙o于負(fù)荷側(cè) 的制冷用蒸發(fā)性液體的溫度維持在規(guī)定溫度。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的圖。圖2是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的圖。 圖3是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的圖。圖中l(wèi)一蒸發(fā)器；2 —冷凝器；3 —真空泵；5、 7 —制冷用循環(huán)管路;6 —制冷用間接式熱交換器；10、 12 —冷卻用循環(huán)管路；11、 ll'一冷卻用 熱交換器；14一負(fù)荷側(cè)；15、 30 —通風(fēng)塔；19一蒸氣導(dǎo)管；20—羅茨式壓縮機(jī)(蒸氣壓縮機(jī))；22 —旁通蒸氣通路；23 —開閉閥；24 —控制器；25、 26 —溫度傳感器；27 —旁通循環(huán)管路；28 —控制閥；29 —流體室。
具體實(shí)施方式
以下，結(jié)合

本發(fā)明的實(shí)施方式。 圖1表示第一實(shí)施方式。在該圖1中，符號(hào)l表示密閉構(gòu)造的蒸發(fā)器，符號(hào)2表示同樣密閉結(jié) 構(gòu)的冷凝器，冷凝器2與用于使該冷凝器2及所述蒸發(fā)器1內(nèi)的兩者成為 低于大氣壓的負(fù)壓的真空泵3等真空產(chǎn)生裝置連接。放入所述蒸發(fā)器l內(nèi)的水等制冷用蒸發(fā)性液體進(jìn)行如下循環(huán)，即，利 用循環(huán)泵4汲出，經(jīng)由制冷用循環(huán)管路5送至制冷用間接式熱交換器6后， 經(jīng)由制冷用循環(huán)管路7從噴嘴8再次向所述蒸發(fā)器1內(nèi)的上部噴出而返回。另外，放入所述冷凝器2內(nèi)的水等冷卻用蒸發(fā)性液體進(jìn)行如下循環(huán)， 即，利用循環(huán)泵9汲出經(jīng)由冷卻用循環(huán)管路10送至構(gòu)成為密閉型的冷卻 用熱交換器11后，經(jīng)由冷卻用循環(huán)管路12從噴嘴13再次向所述冷凝器2 內(nèi)的上部噴出而返回。在這種情況下，所述制冷用間接式熱交換器6設(shè)置于如室內(nèi)的制冷部 位等需要規(guī)定溫度的制冷用蒸發(fā)性液體的負(fù)荷側(cè)14。另一方面，在所述密閉型冷卻用熱交換器11中，在設(shè)置于戶外的通 風(fēng)塔15內(nèi)設(shè)置密閉結(jié)構(gòu)的傳熱管lla，使冷卻用蒸發(fā)性液體在該傳熱管 11a的內(nèi)部和所述冷凝器2之間循環(huán)，并且，在所述通風(fēng)塔15內(nèi)，在所述 傳熱管lla的外側(cè)除噴灑利用泵16循環(huán)的水之外，還利用風(fēng)扇17與大氣 的空氣強(qiáng)制通風(fēng)。此外，在所述蒸發(fā)器1和所述冷凝器2的相互之間經(jīng)由底部的連通路 18來連接，使其各自的水等蒸發(fā)性液體相互往來。另外，所述蒸發(fā)器1的上部和所述冷凝器2的上部之間經(jīng)由蒸氣導(dǎo)管 19連接，在該蒸氣導(dǎo)管19的中途設(shè)置有作為將所述蒸發(fā)器1內(nèi)產(chǎn)生的蒸 氣朝向所述冷凝器2壓縮的蒸氣壓縮機(jī)的一例的羅茨式壓縮機(jī)20。該羅茨式壓縮機(jī)20以利用來自能夠改變轉(zhuǎn)速的電動(dòng)馬達(dá)21或內(nèi)燃機(jī) 等動(dòng)力源的動(dòng)力源的直接或經(jīng)由帶等的動(dòng)力傳遞而旋轉(zhuǎn)的方式被驅(qū)動(dòng)。進(jìn)而，在所述蒸氣導(dǎo)管19設(shè)置有繞過所述羅茨式壓縮機(jī)20的旁通蒸 氣通路22，在該旁通蒸氣通路22的中途設(shè)置有開閉閥23。另外，在圖1中，符號(hào)24是控制器，該控制器24是將設(shè)置于所述蒸 發(fā)器1或所述制冷用循環(huán)管路5、 7的溫度傳感器25及設(shè)置于所述冷凝器 2或冷卻用循環(huán)管路10、 12的溫度傳感器26作為輸入，將所述旁通蒸氣 通路22如下所述地開閉控制。艮口，首先，所述控制器24在所述冷凝器2側(cè)的溫度(冷凝器2內(nèi)的 溫度或冷卻用蒸發(fā)性液體的溫度)處于蒸發(fā)器側(cè)的溫度(蒸發(fā)器內(nèi)的溫度 或制冷用蒸發(fā)性液體的溫度)以上的狀態(tài)時(shí)，根據(jù)所述冷凝器2側(cè)的溫度 或蒸發(fā)器1側(cè)的溫度，將所述羅茨式壓縮機(jī)20中的轉(zhuǎn)速控制為該溫度 變高的情況下加速，該溫度降低的情況下減速。其次，所述控制器24如下所述地運(yùn)行，S卩，在所述冷凝器2側(cè)的溫 度低于蒸發(fā)器1側(cè)的溫度的狀態(tài)時(shí)，停止所述羅茨式壓縮機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)， 并且，打開所述開閉閥23。而且，根據(jù)所述冷凝器2側(cè)的溫度或所述蒸發(fā) 器1側(cè)的溫度，將所述開閉閥23打開時(shí)的開度控制為該溫度降低的情 況下減小，在該溫度上升的情況下增大。在該結(jié)構(gòu)中，在所述冷凝器2側(cè)的溫度為蒸發(fā)器1側(cè)的溫度以上的狀 態(tài)時(shí)，使羅茨式壓縮機(jī)20運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)閉旁通蒸氣通路22中的開閉閥23，由 此，在所述蒸發(fā)器1中進(jìn)行制冷用蒸發(fā)性液體的沸騰蒸發(fā)，將利用該沸騰 蒸發(fā)冷卻的制冷用蒸發(fā)性液體從該蒸發(fā)器1向負(fù)荷側(cè)14側(cè)作為制冷來供 給，通過使用于制冷等中而溫度變高后，返回所述蒸發(fā)器1利用沸騰蒸發(fā) 來冷卻，并反復(fù)進(jìn)行如上所述的操作。利用所述蒸發(fā)器1中的沸騰蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸氣均被羅茨式壓縮機(jī)20壓 縮后送入冷凝器2，在該冷凝器2中，被在該冷凝器2和將大氣的空氣作 為冷卻源的冷卻用熱交換器11之間循環(huán)的冷卻用蒸發(fā)性液體冷卻而冷凝。在這種情況下，所述蒸發(fā)器l中的制冷用蒸發(fā)性液體的溫度除了根據(jù) 冷凝器2側(cè)的溫度以及作為其冷卻源的大氣溫度的變化而變動(dòng)之外，還根 據(jù)負(fù)荷14側(cè)的熱負(fù)荷的增減而變動(dòng)，但通過根據(jù)所述冷凝器2側(cè)的溫度或蒸發(fā)器1側(cè)的溫度將所述羅茨式壓縮機(jī)20中的轉(zhuǎn)速控制為在該溫度 變高的情況下加速，在該溫度降低的情況下減速，從而能夠?qū)⒐┙o于所述 負(fù)荷14的制冷用蒸發(fā)性液體的溫度維持為在該負(fù)荷14所需的規(guī)定溫度(例如，在制冷的情況下為2(TC)。還有，由于季節(jié)的變化等，在冬季等時(shí)，大氣溫度降低，從而在所述冷凝器2側(cè)的溫度成為低于蒸發(fā)器1側(cè)的溫度的狀態(tài)時(shí)停止所述羅茨式壓 縮機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且，打開所述旁通蒸氣通路22中的開閉閥23，使所述 蒸發(fā)器1中產(chǎn)生的蒸氣通過所述旁通蒸氣通路22流向冷凝器2偵ij，從而 能夠可靠地防止所述蒸發(fā)器1的沸騰蒸發(fā)由于所述羅茨式壓縮機(jī)20的運(yùn) 行停止而停止的情況，進(jìn)而，能夠使所述蒸發(fā)器l中的沸騰蒸發(fā)引起的制 冷用蒸發(fā)性液體的冷卻持續(xù)，由此能夠可靠地阻止從所述蒸發(fā)器1向負(fù)荷 14側(cè)供給的制冷用蒸發(fā)性液體的溫度因所述羅茨式壓縮機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)停止 而超過規(guī)定溫度上升的情況(由于停止羅茨式壓縮機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)，所以將 這種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)稱為自由冷卻(7y—夕一二乂7'))。在這種情況(自由冷卻)下，所述蒸發(fā)器l中的制冷用蒸發(fā)性液體的 溫度除了根據(jù)冷凝器2側(cè)的溫度以及作為其冷卻源的大氣溫度的變化而變 動(dòng)之外，還根據(jù)負(fù)荷14側(cè)的熱負(fù)荷的增減而變動(dòng)，但根據(jù)所述冷凝器2 側(cè)的溫度或蒸發(fā)器1側(cè)的溫度，將所述開閉閥23打開時(shí)的開度控制為 該溫度降低的情況下減小，該溫度上升的情況下增大，從而能夠?qū)⒐┙o于 所述負(fù)荷14的制冷用蒸發(fā)性液體的溫度維持在該負(fù)荷14所需的規(guī)定溫度 (例如，在制冷的情況下為20。C)。此外，為了確保所述蒸發(fā)器1的蒸氣通過旁通蒸氣通路22向冷凝器2 的流動(dòng)，從所述羅茨式壓縮機(jī)20運(yùn)轉(zhuǎn)且關(guān)閉所述開閉閥23的狀態(tài)切換為 停止所述羅茨式壓縮機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)并打開所述開閉閥23時(shí)的溫度優(yōu)選設(shè)定 為所述冷凝器2側(cè)的溫度比蒸發(fā)器1側(cè)的溫度低約5。C以上，例如，在負(fù) 荷14中所需的規(guī)定溫度為2(TC的情況下，所述冷凝器2側(cè)溫度降低至15 "C以下時(shí)，停止所述羅茨式壓縮機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)，將所述開閉閥23切換為打 開。其次，圖2表示第二實(shí)施方式。在該第二實(shí)施方式中，代替如所述第一實(shí)施方式那樣，根據(jù)冷凝器2側(cè)的溫度或所述蒸發(fā)器1側(cè)的溫度來控制開閉閥23打開時(shí)的開度的結(jié)構(gòu)， 在連接所述冷凝器2和所述密閉型的冷卻用熱交換器11的冷卻用循環(huán)管路10、 12設(shè)置繞過所述冷卻用熱交換器11的旁通循環(huán)管路27，在該旁通 循環(huán)管路27設(shè)置控制閥28，利用所述控制器24除將該控制閥28及所述 開閉閥23控制為在所述冷凝器2側(cè)的溫度低于所述蒸發(fā)器1側(cè)的溫度時(shí) 打開之外，還根據(jù)所述冷凝器2側(cè)的溫度或所述蒸發(fā)器1側(cè)的溫度，將所 述控制閥28打開時(shí)的開度控制為在該溫度降低的情況下增大，在該溫 度上升的情況下減小，其他結(jié)構(gòu)與所述第一實(shí)施方式的情況相同。根據(jù)該結(jié)構(gòu)可知，由于冬季的變化等，在冬季等中，大氣溫度降低使 得所述冷凝器2側(cè)的溫度成為低于蒸發(fā)器1側(cè)的溫度的狀態(tài)的情況下，打 開所述開閉閥23的同時(shí)打開旁通循環(huán)管路27中的控制閥28，使從所述冷 凝器2向冷卻用熱交換器11的冷卻用蒸發(fā)性液體的一部分經(jīng)由所述旁通 循環(huán)管路27直接返回所述冷凝器2，返回所述冷凝器2的冷卻用蒸發(fā)性液 體的溫度上升，因此，所述冷凝器2中的冷凝性能降低所述繞過的流量的并且，所述控制閥28的開度在冷凝器2側(cè)的溫度或所述蒸發(fā)器1側(cè) 的溫度降低的情況下變大，使得經(jīng)由所述旁通循環(huán)管路27直接返回所述 冷凝器2的冷卻用蒸發(fā)性液體的溫度變高，所述冷凝器2中的冷凝性能降 低，由此，能夠防止溫度向低的一側(cè)降低，另一方面，所述控制閥28的 開度在冷凝器2側(cè)的溫度或所述蒸發(fā)器1側(cè)的溫度上升的情況下減小，使 得經(jīng)由所述旁通循環(huán)管路27直接返回所述冷凝器的冷卻用蒸發(fā)性液體的 溫度降低，所述冷凝器2的冷凝性能增加，由此，能夠防止溫度向高的一 側(cè)上升，能夠?qū)⒐┙o于負(fù)荷14側(cè)的制冷用蒸發(fā)性液體的溫度維持在規(guī)定 溫度。其次，圖3表示第三實(shí)施方式。所述第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式是利用所述密閉型冷卻用熱交換 器11冷卻相對(duì)于所述冷凝器2的冷卻用蒸發(fā)性液體的情況，但該第三實(shí) 施方式是在所述冷卻用蒸發(fā)性液體的冷卻中使用了開放型冷卻用熱交換 器ll，的情況，其他結(jié)構(gòu)與所述第一實(shí)施方式或所述第二實(shí)施方式的情況 相同。艮口，在該第三實(shí)施方式中的開放型的冷卻用熱交換器ll，中，在放入二次側(cè)冷卻用液體的流體室29內(nèi)設(shè)置傳熱管llb，使相對(duì)于所述冷凝器2 的冷卻用蒸發(fā)性液體在該傳熱管lib的內(nèi)部和所述冷凝器2之間循環(huán)，在 所述流體室29內(nèi)，在相對(duì)于所述冷凝器2的冷卻用蒸發(fā)性液體和放入所 述流體室34內(nèi)的二次側(cè)冷卻用液體之間進(jìn)行間接的熱交換，另一方面， 在基于風(fēng)扇31的強(qiáng)制通風(fēng)的通風(fēng)塔30內(nèi)設(shè)置有拉西環(huán)等填充層32，并進(jìn) 行如下所述循環(huán)，即，利用循環(huán)泵33汲出在該通風(fēng)塔30的底部積存的所 述二次側(cè)冷卻用液體供給于所述流體室29內(nèi)，接著，利用噴嘴34將該流 體室29內(nèi)的二次側(cè)冷卻用液體向所述通風(fēng)塔30內(nèi)的填充層32噴灑，并 沿該填充層32流下，從而利用與所述通風(fēng)塔30內(nèi)的大氣空氣的直接接觸 來冷卻所述二次側(cè)冷卻用液體，并利用該冷卻的二次側(cè)冷卻用液體來進(jìn)行 在所述冷凝器2和所述傳熱管lib內(nèi)之間循環(huán)的冷卻用蒸發(fā)性液體的冷 卻。在該第三實(shí)施方式中，能夠在將所述冷凝器2內(nèi)保持為低于大氣壓的負(fù)壓的狀態(tài)的基礎(chǔ)上，使用"開放型冷卻用熱交換器ir"。另外，使用防凍溶液作為所述二次側(cè)冷卻用液體，由此能夠在大氣溫度降低至冰點(diǎn)以下的情況下，可靠地避免在所述冷凝器2和冷卻用熱交換器ll"之間循環(huán)的 冷卻用蒸發(fā)性液體發(fā)生凍結(jié)的情況。在所述技術(shù)方案l中"以大氣空氣作為冷卻源的冷卻用熱交換器"中 當(dāng)然包括所述第一及第二實(shí)施方式中說明的"密閉型冷卻用熱交換器ll"，當(dāng)然還包括所述第三實(shí)施方式中說明的"開放型冷卻用熱交換器ir"。 還有，在所述第三實(shí)施方式中，當(dāng)然可以構(gòu)成為與所述第一實(shí)施方式或所述第二實(shí)施方式相同地進(jìn)行蒸氣導(dǎo)管19的旁通蒸氣通路22中的開閉 閥23的溫度控制、或進(jìn)行冷卻用循環(huán)管路10、 12的旁通循環(huán)管路27中 的控制閥28的溫度控制。另外，在所述各實(shí)施方式中，作為制冷用蒸發(fā)性液體及冷卻用蒸發(fā)性 液體并不限于所述各實(shí)施方式說明的水或各種水溶液，可以使用如醇等其 他蒸發(fā)性液體，此外，還可以向這些水等蒸發(fā)性液體中適當(dāng)?shù)靥砑臃纼鰟?防蝕劑、防銹劑或防垢劑。進(jìn)而，作為蒸氣壓縮機(jī)并不限于所述各實(shí)施方式中說明的羅茨式壓縮機(jī)，也可以使用可變翼(可変翼)式壓縮機(jī)或螺旋式壓縮機(jī)等旋轉(zhuǎn)型壓縮 機(jī)，此外，在壓縮比可以低的情況下還可以使用離心式(鼓風(fēng)機(jī))壓縮機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種液體的蒸發(fā)式冷卻裝置，其具備蒸發(fā)器，其使制冷用蒸發(fā)性液體在低于大氣壓的負(fù)壓下沸騰蒸發(fā)；冷凝器，其利用冷卻用蒸發(fā)性液體使由該蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸氣冷凝；制冷用間接式熱交換器，其設(shè)置于負(fù)荷側(cè)；冷卻用熱交換器，其以大氣空氣為冷卻源；制冷用循環(huán)機(jī)構(gòu)，其使所述蒸發(fā)器中的制冷用蒸發(fā)性液體在與所述制冷用間接式熱交換器之間循環(huán)；冷卻用循環(huán)機(jī)構(gòu)，其使所述冷凝器中的冷卻用蒸發(fā)性液體在與所述冷卻用熱交換器之間循環(huán)，并且，在從所述蒸發(fā)器向所述冷凝器的蒸氣導(dǎo)管中設(shè)置有蒸氣壓縮機(jī)，所述蒸發(fā)式冷卻裝置的特征在于，在所述蒸氣導(dǎo)管設(shè)置有繞過所述蒸氣壓縮機(jī)的旁通蒸氣通路，在該旁通蒸氣通路設(shè)置有開閉閥，當(dāng)所述冷凝器側(cè)的溫度低于所述蒸發(fā)器側(cè)的溫度時(shí)，停止所述蒸氣壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且打開所述開閉閥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體的蒸發(fā)式冷卻裝置，其特征在于， 根據(jù)所述冷凝器側(cè)的溫度或所述蒸發(fā)器側(cè)的溫度，將所述開閉閥打開時(shí)的開度控制為在該溫度降低的情況下減小，在該溫度上升的情況下增 大。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體的蒸發(fā)式冷卻裝置，其特征在于， 在所述冷卻用循環(huán)機(jī)構(gòu)設(shè)置有繞過所述冷卻用熱交換器的旁通循環(huán)管路， 在該旁通循環(huán)管路設(shè)置有在所述冷凝器側(cè)的溫度低于所述蒸發(fā)器側(cè)的溫 度時(shí)打開的控制閥，根據(jù)冷凝器側(cè)的溫度或所述蒸發(fā)器側(cè)的溫度，將該控 制閥打開時(shí)的開度控制為在該溫度降低的情況下增大，在該溫度上升的 情況下減小。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液體的蒸發(fā)式冷卻裝置，具備在負(fù)壓下使制冷用蒸發(fā)性液體沸騰蒸發(fā)的蒸發(fā)器(1)；將蒸氣冷凝的冷凝器(2)；負(fù)荷14側(cè)的制冷用間接式熱交換器(6)；基于大氣空氣的冷卻用熱交換器(11)；使蒸發(fā)器的制冷用蒸發(fā)性液體在與制冷用間接式熱交換器之間循環(huán)的制冷用循環(huán)機(jī)構(gòu)(5、7)；使冷凝器的冷卻用蒸發(fā)性液體在與冷卻用熱交換器之間循環(huán)的冷卻用循環(huán)機(jī)構(gòu)(10、12)，在從蒸發(fā)器向冷凝器的蒸氣導(dǎo)管(19)中設(shè)置有蒸氣壓縮機(jī)構(gòu)(20)，在不伴隨制冷用蒸發(fā)性液體的溫度上升的情況下，降低冷凝器側(cè)的溫度由于大氣溫度的降低而低于蒸發(fā)器側(cè)的溫度時(shí)的運(yùn)行成本。在所述蒸氣導(dǎo)管(19)設(shè)置有繞過所述蒸氣壓縮機(jī)的旁通蒸氣通路(22)，在該旁通蒸氣通路設(shè)置有開閉閥(23)，在所述冷凝器側(cè)的溫度低于所述蒸發(fā)器側(cè)的溫度時(shí)，停止所述蒸氣壓縮機(jī)的運(yùn)行，并打開所述開閉閥。
文檔編號(hào)F25B1/00GK101583832SQ200880000779
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者井上良則, 今井正昭, 早瀨宏明 申請(qǐng)人:笹倉機(jī)械工程有限公司